Detaljer om et strømsvigt

Det er nu omkring en måned siden, at Spanien og Portugal blev ramt af det rekordstore strømsvigt, der mørklagde det meste af Den Iberiske Halvø og desværre også kostede nogle menneskeliv. Lige siden har der været en løbende diskussion om, hvad årsagen var. I skrivende stund er det spørgsmål ikke endeligt afklaret; der tales om udfald af et kraftværk eller måske en solcellepark, der svigtede pga. skyer. Men alligevel er der kommet mange interessante detaljer frem om forløbet, som vi nok kan blive lidt klogere af.

Først og fremmest er det bemærkelsesværdigt, hvor hurtigt det gik, da det først begyndte at gå galt. Fig. 1 viser forløbet i tid, fra udfaldet af det første element gik der kun 27 sekunder før hele netværket brød sammen.

Den spanske regering har nedsat en undersøgelseskommission, men det kan tage lang tid, før den når frem til en endelig konklusion. Det er dog allerede oplyst, at udfaldene startede ved en transformerstation i Granada, og umiddelbart efter også i Badajoz og Seville. Det samlede tab af effekt i nettet var ca. 2,2 GW ud af 32, der blev leveret på det tidspunkt.

Netop på det tidspunkt havde Spanien en stor overproduktion af strøm. Sol, vind og vandkraft – dvs. ”vedvarende energi” stod reelt for 100% af forsyningen, mens overskuddet fra de øvrige kilder blev brugt dels til eksport (i alt 4,3 GW) og dels til at pumpe vand op i vandkraftlagrene (3 GW).

Da enhederne begyndte at falde ud, forsøgte den spanske eloperatør at redde situationen ved hurtigst muligt at stoppe oppumpningen af vand og ligeledes at afbryde eksporten af strøm til Frankrig. Det gav selvfølgeligt problemer nord for grænsen. Men tiltagene kunne ikke redde situationen, det hele gik alt for hurtigt.

Men hvad gik galt? Spanien har et elforbrug på maks. 40 GW, mens der er installeret 125 GW i alt, heraf 32 GW solceller og 31 GW vindmøller. På dage med god vind og solskin er de mere end rigeligt til at stå for hele forsyningen. Det kan de jo så ikke i praksis, da strømmen fra sol og vind skal igennem såkaldte invertere, der omdanner den til vekselstrøm med den spænding og frekvens, som elnettet kræver. Inverterne kan dog slet ikke opretholde stabiliteten, hertil skal bruges de tunge roterende generatorer fra gas- eller kernekraften.

Netop på dagen havde man det, tyskerne kalder en Hellbrise, med for megen sol og vind, og operatøren havde derfor forsøgt sig med at reducere produktionen fra de roterende kraftværker mest muligt. Derved kom stabiliteten i fare, og før det store blackout havde man faktisk i 2-3 omgange episoder med svingende frekvens, se fig. 2. De kan ofte være et resultat af, at inverterne ikke spiller sammen med generatorerne, som de skal, men derimod kommer i utakt og derved delvist hæmmer svingningerne.

Kort før sammenbruddet var der endnu et dyk i frekvensen, men denne gang mistænker man, at det skyldes at netværket blev tilpasset en ny time med anderledes strømpriser. Lige som i Danmark, justerer både solcelle- og vindmølleejere deres produktion fra time til time, bl.a. for at undgå at producere når priserne er negative. Men også hos os påtrykkes systemet derved yderligere ændringer.

Ustabil frekvens kan let medføre, at sikkerhedsanordninger derefter kobler noget udstyr ud for at beskytte det, og på den måde kan tabet af elfremstilling hurtigt blive meget stort. Spanierne har flere gange før oplevet episoder med den slags uønskede svingninger, men det er lykkedes at bringe dem under kontrol igen. Hvorfor det så gik galt netop denne gang, vides som nævnt ikke, men der er ingen tvivl om, at systemet, med den meget store andel af sol og vind, er meget sårbart. Solcellerne og vindmøllerne kan jo ikke styres og bringes til at hjælpe til med at genoprette en evt. ustabilitet.

Der er selvfølgeligt godt med konspirationsteorier eller mere fantasifulde forklaringer ude i æteren.

– Den spanske regering har kategorisk afvist, at der skulle være tale om sabotage.

– Til gengæld florerer der historier om, at myndighederne generelt eksperimenterede med elnettet, bl.a. for at se, hvor stor en andel sol og vind det kunne håndtere – ikke mindst fordi man jo planlægger lukning af de sidste tre kernekraftværker allerede i 2027.

Efter det store blackout er man blevet noget mere forsigtig og vil hellere koble solceller og vindmøller fra, så et passende antal kraftværker kan holdes kørende.

– Så er der teorien om et pludseligt udbrud på Solen; de vides undertiden at skabe problemer for elektronik og elforsyninger. Men astronomerne kan desværre ikke bekræfte, at der bare var det mindste udbrud den dag.

– Lidt mere troværdig er historien om, at der få minutter før nedbruddet pludseligt kom en stigning i vindstyrken, hvilket gav et ekstra tilskud af strøm til et netværk, der allerede var tæt på grænsen for, hvad det kunne kapere. Det er jo klart, at hvis f.eks. gaskraftværkerne, der jo skal bruges til finregulering af forsyningen, allerede er skruet helt i bund, så kan de ikke modvirke en pludselig forøgelse af produktionen fra vindmøllerne. Det forlyder så, at man i stedet prøvede at slå nogle solcelleparker fra, men det førte så til et for stort tab af strøm i forsyningen. Men om der var sådan en ændring for møllernes vedkommende, er ikke nævnt i de fleste af kilderne.

Vi har som sagt endnu ikke fået afklaret præcis hvad der skete, men at systemet generelt var alt for lidt robust, kan der ikke være nogen tvivl om. Som Lars Schernikau udtrykker det:

I Spanien lader det til at ordsprogets “strå, der knækkede kamelens ryg”, var de sidste solceller og vindmøller, der syntes at være tilstrækkeligt til at få systemet i svingninger og derefter bryde sammen. Det var ikke ”vind og sol” som sådan, men formentligt alt for mange uafhængige inverterer, der stoppede forvirring ind i elnettet. Det var som et orkester uden en dirigent, men som prøvede at spille en symfoni alligevel.